淺析人工智能對教學過程的影響

張芳琴

摘要：人工智能技術在教育領域的應用，使得教育環(huán)境、教育工具、教育資源、教學模式以及教學評價方式發(fā)生了一系列轉變。人工智能對教學資源、教學模式以及教學評價方面引發(fā)的變革，在師生相互積極的作用下優(yōu)化了教與學的過程，將人工智能更好地融入教學過程中，可以達到優(yōu)化教學過程，提高教學質量的目的，促進智能化教育進程。

關鍵詞：人工智能;教學資源;教學模式;教學評價;智能化

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）28-0102-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

教學是由教師和學生共同參與，協(xié)同操作完成的一系列活動，是由教師通過教學過程把教學資源應用于學生，并對學生產生一定效果的過程。隨著人工智能在教育領域的逐步應用，人工智能對教學所產生的影響越來越大，人工智能對教學的影響主要是通過轉化為工具、媒體或者環(huán)境來實現的，主要體現在教學資源的智能優(yōu)化、新的教學模式的構建以及智能化的教學評價。人工智能技術的發(fā)展促進了智能化教學工具、教學平臺的誕生與發(fā)展，從而驅動教學環(huán)境由數字化走向智能化[1];促進教學資源的智能進化、推送和檢索，促使教學資源更好地為教學過程服務;人工智能技術引發(fā)教學評價理念的變化，同時促進教學模式的改變及教學評價方式更加科學、公平、全面，這一系列的變革有助于教師有效開展教學活動、高效教學，有助于輔助學生高效學習，促進其個性化發(fā)展、全面發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展。

2 教學資源的優(yōu)化

人工智能的發(fā)展促進教育環(huán)境從數字化教育走向智能化[2]。

隨著人工智能技術在教育領域的應用，各種智能化教學工具的誕生出來，教學工具的智能化程度大幅度提高，如智慧課堂的應用和智能機器人的引入。

智能化的教學平臺方便了教師備課，減輕了教師負擔，方便了學生學習，活躍了課堂氣氛，為教學過程注入了新的活力。有助于老師、家長更好地了解學生情緒和學習狀態(tài)，通過智能評價和決策，及時改進教學方法，讓學生得到更好的教育。人工智能的應用促進了教育的發(fā)展，更好的調動了學生學習的興趣和積極性。

人工智能技術的應用使得學生能夠更加快捷的獲取學習資源。人工智能的機器對學習資源進行語義標注，檢測學習資源的質量，把資源按照不同的形式進行分類。智能化的學習環(huán)境可以感知到學生需求，這時，系統(tǒng)便可以為學生智能篩選合適的資源并進行資源的自動推送。而智能化的搜索引擎，則可以加速學生查找所需資源，為學生節(jié)省了時間。

傳統(tǒng)模式下的教學資源，如教材、教案、課件、試卷、練習題等，是由專門的團隊負責設計制作和使用維護，專業(yè)性和權威性較強。由于傳統(tǒng)教學模式下的資源由專人進行維護管理，因此，資源的進化速度緩慢、效率低下。

智能化學習資源是智能化學習環(huán)境中的資源，這些資源有利于學生高效學習和深度學習，能夠創(chuàng)建更加有利于師生互動的智能化學習環(huán)境。如何使用智能感知技術實現智能化資源的匯聚篩選、優(yōu)劣性的智能識別是教學資源智能化進化、維護面臨的主要問題。

當前需要更強的動力和技術支撐來促進資源智能進化，并保障完善進化機制。

隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展，信息更新的速度加快，資源推送成為用戶在海量數據中快速獲取優(yōu)質、個性化學習資源的有效方法。

利用特定場合的傳感器、攝像頭等終端設備監(jiān)測教學過程中學生的動作、行為表現，利用計算機視覺技術、情緒識別等對獲取的數據進行行為粒度分析和數據分析，更好地了解學生的情緒和學習狀態(tài)。學習系統(tǒng)可以根據分析得到的數據對學習資源和教學專家進行優(yōu)化篩選，借助智能終端將得到的資源快速準確的推送給學生，讓學生能夠精確找到所需資源，再也不用耗費大量的時間在查找資料上。

3 智能化教學模式

教師和學生作為教學過程中的主體，對環(huán)境和資源的需求是不同的，這就要求教學環(huán)境和資源必須發(fā)生變化以滿足主體的需求。人工智能技術的發(fā)展很好地解決了這個問題。

人工智能技術的應用，使得教學手段越來越豐富，教學過程也越來越智能化，智能化的獲取豐富的過程性數據，并對這些數據進行充分、有效的利用。通過對這些數據的分析，對智能化教學方式、智能化教學過程、智能化教學的內涵進行分析評估，從課前智能化備課到課中智能化精準教學，再到課后智能化答疑與輔導進行具體研究，從而構建出智能化教學模式[3]。

智能化教學模式是人機共存的教學模式，教學要素在傳統(tǒng)的教師、學生的基礎上增加了智能化系統(tǒng)。新的教學模式下，教學要素之間可以實現高效師生互動、生生互動的多維互動模式。

智能化教學模式與傳統(tǒng)的教學模式一樣分為三個階段，課前、課中和課后。

課前階段主要是任務是教師備課、學習資源的智能推送和學生自主學習。上課前，教師可以使用智能平臺備課，然后通過平臺將本節(jié)課的目標要求、內容推送給學生，學生在平臺上先自主學習。學習過程中，教師通過智能系統(tǒng)了解學生的學習狀況，并根據不同學生的狀況及進度及時調整資源的推送，以滿足學生的自主學習需求，并隨時提供遠程輔導。課前學習完成時，智能化系統(tǒng)生成學情報告，包含每個學生的個人數據和班級整體的數據，教師依據報告可以有針對性地對教學環(huán)節(jié)做適當的調整，以適應學生的需求。

課中階段，在智能環(huán)境、自適應資源等人工智能技術的支持下，教師與學生、學生與學生可以實現多維實時互動。教師對學生課前的自主學習進行分析與點評，總結指出學生在學習過程中存在的個性問題和共性問題，使每一位學生都參與其中，充分調動學生的積極性;上課過程中智能化教學平臺可以實時監(jiān)控每一位學生的學習過程，記錄過程性數據并進行學情分析，針對每位學生學習過程中遇到的問題，老師可以及時進行指導，實現針對性教學。

課后學習階段從兩個方面分析。依據智能系統(tǒng)提供的學生課堂學習數據的分析報告，學生可以針對自己學習過程中存在的問題，參照系統(tǒng)給出的學習建議，找到薄弱環(huán)節(jié)針對性地進行進一步的學習，取長補短;教師則可以根據教學過程中學生在課堂上的表現，參照平臺給出的關于教學方面的意見和建議，進行教學反思，查漏補缺，實現分層教學，更好地為學生服務，提升教學質量。

通過課后學習可以實現對課堂學習內容的進一步深化學習，是對課前、課中學習的補充。

4 智能化教學評價

教學評價是對教學結果進行價值判斷的重要環(huán)節(jié)，是實施教學決策的重要依據。在智能化的教學模式中，教學評價的手段也采用了智能化評價。

智能化評價主要包含五個階段：

1）預測學生的學習能力，指定教學評價的依據;

2）機器編制教學評價試題;

3）機器批改試題，得出評價結果;

4）依據評價結果，得出評價分析報告;

5）依據評價分析報告，得出實施建議。

教學過程中，利用人工智能技術，采集教學場景中的各項數據，建立學生數字畫像，利用大數據分析技術和發(fā)展性評價理念對各項數據進行深度分析，發(fā)現教學中存在的問題，分析問題并提出決策建議;智能分析、評價學生行為。一方面幫助教學管理者全面督導，提升管理效率，實現智能化、科學化的管理;另一方面，科學輔助教師進行教學決策，引導教學方向。

智能化評價可以服務于教師課堂教學，使教師將更多精力放在創(chuàng)新教學上，根據數據分析結果為學生提供個性化反饋，有更多時間與學生交流，從評價方面把握學生的薄弱環(huán)節(jié)，有針對性地解決問題，提高教學效率與質量。

智能化評價服務學生自主學習，培養(yǎng)學習習慣和能力，培養(yǎng)批判思維能力，強化學生的認知，促進學生全面發(fā)展，以適應未來教育的需求。

人工智能技術的應用和豐富的教學數據使得教學評價更加合理化、科學化，可以幫助組織教學活動，能夠大幅度促進教學效率的提升。

5 結論

智能教育是未來教育發(fā)展的目標，是人工智能技術與學校教育的融合的結果。

新的教學模式中，人工智能技術的應用引起了教學系統(tǒng)中各個要素及其關系的變化?？梢钥闯?，智能化的教學資源、智能化的教學環(huán)境、智能化的評價方式使得教學的過程更加靈活高效，比傳統(tǒng)的教學模式更加適合現代教育的需求。

然而，教學過程中由于個體差異，技術的應用會引發(fā)不同學生不同的學習體驗，并不是都會發(fā)揮正面積極的作用，有時也會產生副作用。作為教學實踐的主體，教師和學生需要反思人工智能技術帶來的各種副作用，選擇性地使用才能真正實現技術促進教學實踐的目的。

總之，人工智能技術與教學的融合過程中，在提升教學質量的同時，還需要消除技術帶來的副作用，這個過程任重而道遠。

參考文獻：

[1] 黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌. 從數字學習環(huán)境到智慧學習環(huán)境——學習環(huán)境的變革與趨勢[J].開放教育研究，2012（1）：75-84.

[2] 賀相春，郭紹青，張進良，等.網絡學習空間的系統(tǒng)構成與功能演變——網絡學習空間內涵與學校教育發(fā)展研究之二[J].電化教育研究，2017（5）：36-42.

[3] 華璐璐.人工智能促進教學變革研究[D].江蘇師范大學，2018：58-63.

【通聯(lián)編輯：王力】